[发明专利]连续培养与原位自絮凝采收微藻的方法及装置

权利要求书

1.一种连续培养与原位自絮凝采收微藻的方法，包括以下工艺步骤：

（1）配制废水培养基：在经静止沉降、40～100目过滤预处理的有机废水中，添加相应的物质，配制成以下浓度组分的培养基：

氮源：0.25～1.5 g/L，磷源：0.05～0.25 g/L，NaHCO₃：0.05～1.0 g/L，MgSO₄·7H₂O：0.075～0.15 g/L，CaCl₂·2H₂O：25～100 mg/L，NaCl：25～500 mg/L，FeCl₃ ^. 6H₂O：5～50 mg/L；

调整上述废水培养基的pH值为6.5～8.0，并采用微滤除菌或高压蒸汽灭菌后待用；

（2）接种与培养微藻：在柱式反应器中，将培养至对数生长期的藻种细胞接入上述废水培养基进行培养：接入湿重藻种细胞浓度为100～500 mg/L，在自然光源照射下或控制光照强度为2000～10000 lux、光暗比为（8h～16h）:（16h～8h）的光源照射下，控制搅拌转速为150～300 r /min；通入空气或空气与CO₂的混合气体，通气量控制在为200～1200 ml/min；调节培养液的pH在7.0～9.0，在培养温度20～35℃下培养6～12天；

（3）采收微藻：培养结束后，用碱液调节培养液的pH值在11～13，并以150～300 r/min的转速搅拌处理5～15min；停止搅拌后自然静置沉降，使藻种细胞自然沉降至柱式反应器的底部，待沉降完全后从底部阀门分离沉降的藻浆；

（4）微藻的连续培养与采收：沉降上清液用酸液调整pH值至6.5～8.0，在其中补加相应的物质，使培养基的浓度组分同步骤（1），并按步骤（2）、（3）的工艺进行连续接种、培养和采收。

2.如权利要求1所述连续培养与原位自絮凝采收微藻的方法，其特征在于：步骤（1）所述有机废水为啤酒工业废水、城市生活污水、畜禽养殖废水或食品加工废水。

3.如权利要求1所述连续培养与原位自絮凝采收微藻的方法，其特征在于：步骤（1）所述氮源为KNO₃、NaNO₃或尿素。

4.如权利要求1所述连续培养与原位自絮凝采收微藻的方法，其特征在于：步骤（1）所述磷源为KH₂PO₄、K₂HPO₄、NaH₂PO₄或Na₂HPO₄。

5.如权利要求1所述连续培养与原位自絮凝采收微藻的方法，其特征在于：步骤（2）所述藻种为小球藻属的微藻品种。

6.如权利要求1所述连续培养与原位自絮凝采收微藻的方法，其特征在于：步骤（2）中所述空气与CO₂的混合气体中，CO₂的体积分数为1 %～10 %。

7.如权利要求1所述连续培养与原位自絮凝采收微藻的方法，其特征在于：步骤（3）中，调整pH所用的碱液为NaOH或KOH，碱液浓度为1 mol/L至饱和；而且不同批次处理中交替使用不同种类的碱液。

8.如权利要求1所述连续培养与原位自絮凝采收微藻的方法，其特征在于：步骤（4）中，调整pH所用的酸液为硫酸、盐酸、硝酸、柠檬酸或醋酸，酸液浓度为1 mol/L至饱和；而且不同批次处理中交替使用不同种类的酸液。

9.一种连续培养与原位自絮凝采收微藻的装置，包括柱式反应器（1），其特征在于：所述柱式反应器的底部为倒锥体（2），并在倒锥体的底端设有排藻阀（4）；柱式反应器的下部设置有通气装置和采样阀（15）；柱式反应器内中间部位设置有搅拌桨（6）；柱式反应器的内壁设有加热器（14），外周设置有光源（3）；柱式反应器的上部设有营养盐储罐（5）、pH电极（8）、温度传感器（9）和接种口（13）。

10.如权利要求9所述连续培养与原位自絮凝采收微藻的装置，其特征在于：所述通气装置包括设置在柱式反应器内的气体分布器（12）及安装在柱式反应器外的通气管路（10），所述通气管路（10）内设置有滤膜或滤芯；并在通气管路（10）上还设置有气体转子流量计（11）。